矿用防爆灯具-梦想电子.doc

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1、LED光源在矿用防爆灯具的应用西安南亚科技有限责任公司公文礼副总经理引言：煤矿井下照明的光源先后经历了白炽灯、荧光灯、节能灯三个时代。LED作为第四代新光源，具有发光效率高、耗电量少、使用寿命长、安全可靠性强，环保等优良特性。LED照明已经在煤矿安全生产中，得到了广泛的应用，并发挥了不可替代的作用，像LED矿灯、LED巷道灯、LED支架灯等已经得到了广泛普及。由于LED光源的诸多优点，LED光源在煤矿井下也必将有着广阔的应用前景。对煤矿节能，提高安全生产，降低采煤成本必将具有重大意义。一、大功率LED光源在矿用防爆灯具应用

2、上的优势：1、发光效率高：LED光源经过近十年的发展，发光效率得到了较大的提升。白炽灯、卤钨灯光效为12－24流明/瓦，荧光灯50～70流明/瓦，大部分的耗电变成热量损耗。LED的光效现已可达到90～200流明/瓦。2、耗电量少，节能：LED小电流驱动，低电压工作。同样照明效果的情况下，耗电量是白炽灯泡的十分之一，荧光灯管的二分之一。由于煤矿井下是长期持续照明，其节能效果将更加突出。3、使用寿命长，终身免维护：采用LED光源的灯具体积小、重量轻。LED光源环氧树脂封装，可承受高强度机械冲击和震动，不易破碎。平均寿命达10万

3、小时。LED矿用灯具通过实际连续使用用寿命已达3年以上，极大的降低了灯具的维护费用，避免在井下经常换灯要拉闸停电等一系列的麻烦。4、安全可靠，便于实现本安化设计；LED发热量低，无热辐射性，低电压工作，为冷光源，整灯的工作温度低，本安电路设计容易实现。5、光色柔和，无眩光，配光容易；LED封装时可以做成色温不同的颜色，色温可以根据用户要求在4000-7000K之间灵活选择。LED显像指数可达80以上，灯具发光颜色更接近于自然光。二、大功率LED在矿用防爆灯具的市场情况：大功率LED光源在国内作为照明应该说是从煤矿开始的，虽

4、然LED照明已经在国内应用了将近十年，其实应用最成熟最稳定的还是煤炭领域。尽管国内众多具有规模的大厂先后研制了诸如LED路灯和隧道灯等灯具，但是大多由于电源驱动，光衰等质量问题而普及不起来，大功率LED照明的时代并没有真正到来。而LED光源在煤矿上的应用从一开始就呈现出了良好的态势。自2003年国内第一盏LED矿灯研制成功开始，从研发到应用短短近2年的时间，到2005年就达到了井喷的时代，无论是质量还是市场都取得了良好的发展。为国内LED在其他领域的发展奠定了良好的基础。当年的市场总需求就达到了800万盏，当时的生产企业达

5、到了200多家，由此孕育了诸如山西广宇，西安立明，河南豫光，济宁高科等LED龙头企业，这些企业至今仍处于行业领先地位。这些企业的发展，使得中国的LED锂离子电池矿灯的技术在国际上也处于领先水平。正是由于LED在安全以及质量要求极具苛刻的煤矿得到了成熟的应用，不仅在本行业得到了迅猛的发展，而且也带动了在其他行业的应用。目前为止，LED井下巷道灯，LED信号灯，LED机车灯，LED支架灯也已经逐步淘汰了白炽灯，节能灯等其他光源。尤其是LED巷道灯，目前的就一个型号的年需求量也在80万盏以上，对于LED光源的市场需求可想而知。目

6、前全国矿用灯具的生产企业达到了180家左右，2013年矿灯的年需求量也有300多万盏，西北地区就有60多家矿灯企业，特别是西安地区，不仅处于LED灯具研发的领先水平，而且也占据了不少的市场份额。西安比较正规的LED灯具企业就有40多家，由于其技术研发的领先，也辐射带动了西北其他地区。所以在煤矿行业，LED光源不仅具有安全节能等技术优势，而且将具有极大的市场潜力。对于这个领域，我们有信心也有能力去开拓。三、目前矿用防爆灯具所用到的LED光源的种类分析：矿井下的防爆灯具种类一般有矿灯，巷道灯，机车灯，支架灯，信号灯，以及一些特

7、殊场所用的泛光灯和投光灯等。3.1小功率支架LED型：主要用在矿用防爆信号灯和早期的巷道灯中，一般采用数十颗支架型小功率Φ5～Φ10白光LED管来做光源。（如图1所示）一般使用了几十到几百颗Φ5～Φ10白光LED，点阵式排布，直接插接在PCB板或者焊接在铝基板上，电源驱动可以采用电容降压来实现。光学设计上无需考虑过多，不存在散热问题，灯具结构上也很容易实现；尤其是这种管子国产化程度很高，灯具的成本比较低，很容易设计成灯具。但生产工艺复杂、灯具工作的可靠性差、故障率高、外壳尺寸大，所以现在的巷道灯很少采用这种方案，但用在防爆

8、信号灯中效果很理想。图1早期巷道灯用的草帽型LED发光管3.2小功率贴片LED型：这种光源是对小功率支架型LED的改进，与铝基板条的焊接可采用回流焊，工艺自动化高；做成灯条后整体导热接触充分，导电性能良好，所以生产效率高，成品率也相对高。（如图2所示）LED贴片体积更小，但功率要比草帽LED的大得多，所